
2025年7月,中国华能清能院减污降碳创新工作室被命名为“中国职工技术协会职工创新工作室”。
一、团队风采

中国华能清能院减污降碳创新工作室,属于中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,主要由CO2捕集、能源与环境催化、地质能源开发、环保新技术等专业方向的40名科研人员组成。
工作室以学习郜时旺同志的劳模精神和追求创新为两大主线,大力开展前沿科技攻关、CCUS创新平台建设、领军人才培养等一系列活动,累计牵头国家重点研发计划2项、国家级平台建设3项,国家自然基金、北京、上海、天津科委10余项,创立了具有自主知识产权的CCUS技术理论和成套技术体系。团队累计获授权专利300余项,发表论文100余篇,获得中国专利金奖1项、中国电力科学技术奖一等奖2项、国家能源科技进步一等奖、北京市科学技术二等奖、全国电力职工技术成果奖2项等国内荣誉;获得日内瓦发明展金奖、联合国环境友好示范奖、CO2捕集利用与封存技术杰出贡献奖等国际荣誉。

郜时旺,中共党员,工学博士,教授级正高级工程师,中国华能集团清洁能源技术研究院副总工程师,二十大代表。多年来,郜时旺潜心钻研碳减排关键难题,带领团队创立我国燃煤电厂二氧化碳捕集理论和核心技术体系,在烟气污染物一体化脱除技术方面取得原创性、颠覆性创新突破,承担十余项国家级、省部级重点课题,多次获得省部级以上荣誉。2011年享受国务院政府特殊津贴,2020年被评为全国劳动模范,2021年6月被中共中央授予“全国优秀共产党员”称号。
二、技术实力
CO2捕集利用及封存(CCUS)是我国实现碳中和目标、保障国家能源安全不可或缺的战略性技术,是最有效的化石能源低碳利用技术,以及实现碳中和目标的托底保障技术。预计到2060年,每年约20亿吨CO2必须通过CCUS实现减排。
面对燃煤燃气电厂中的烟气中的CO2排放问题,华能清能院是中国最早开展CCUS技术研发和工程示范的单位之一,围绕碳捕集能耗高、成本高的难题,从溶剂、设备、工艺和系统集成等方面,积极开展关键技术攻关和工程示范,为实现“2060碳中和”的愿景提供技术支撑。工作室作为国内CCUS领域的先行者,经过十余年的技术深耕与品牌塑造,已经构筑起一套拥有完全自主知识产权的CO2捕集技术理论和全面技术体系。

工作室主要技术体系图
以下是工作室的CCUS技术示范项目:

工作室主要CCUS示范项目发展历程
(1)华能上海石洞口二厂12万吨/年CO2捕集项目

华能上海石洞口二厂12万吨/年CO2捕集项目(世界第一座燃煤电厂相变型CO2捕集工业示范装置)
华能上海石洞口二厂12万吨/年CO2捕集项目,中国华能集团于2008年正式立项,并于2009年12月建成投产,为当时世界上最大的燃煤电厂CO2捕集示范装置(保持5年,至2014年加拿大边界大坝100万吨/年碳捕集项目投运),填补了我国CO2吸收剂和捕集工艺大型示范验证平台的空白。
该装置建设投资1亿元,设计处理烟气量66000 Nm3/h,每年可生产12万吨液态CO2,纯度高达99.7%,可应用于食品、化工、工业制造等领域。目前该装置已稳定运行10余年,是国际上运行时间最长的燃煤电厂CO2捕集装置。该装置最初设计采用的吸收剂为均相吸收剂,华能自主研发的高性能HNC系列复配型CO2吸收剂进行持续迭代升级,已实现商业化,在上海石洞口二厂12万吨/年捕集装置实现了3000小时连续运行。
相变型CO2捕集技术属于新一代CO2捕集技术,CO2富液进入再生塔前可自动进行浓缩预处理,分层为CO2富相和CO2贫相,通过解吸CO2富相从而减少进入再生塔的总液量,可大幅降低再生热耗和捕集成本。
2021年12月,华能依托上海石洞口二厂12万吨/年CO2捕集系统开展了相变改造工作,建成了全球第一套12万吨/年相变型CO2捕集验证装置,填补了我国在相变型碳捕集技术领域示范工程的空白。在完成溶剂优化和装置完善后,项目组于2023年6月完成了上海石洞口二厂12万吨/年相变型CO2捕集工业示范装置的72小时连续稳定运行。与改造前相比,蒸汽消耗降低40%以上。
2023年8月,中国电机工程学会鉴定认为“该技术在工程中首次成功应用,主要技术指标达到国际领先水平。”获中国华能集团科技进步奖一等奖1项、上海市产业青年创新大赛银奖、中国电力设备管理协会-全国煤电机组“三改联动”优秀典型案例等,中国电力报、央视共同关注等媒体予以报道。品牌成果在中国首届“510中国品牌日·能源产业品牌宣传周”(“能源品牌宣传周”)期间获评“绿能星”特等奖,并入选能源产业品牌成果典型案例。
(2)华能洋浦热电2000吨/年燃气烟气CO2捕集项目

华能洋浦热电燃气烟气CO2捕集项目(世界第一座2000吨/年燃气烟气CO2捕集装置)
燃气烟气二氧化碳捕集技术研发处于起步阶段,相较于燃煤电厂,燃气电厂烟气二氧化碳浓度更低、分离过程更难,降低成本难度更高。为此,华能CCUS技术团队自主研发了燃气烟气二氧化碳捕集技术,依托华能洋浦热电有限公司2号燃气机组,采用华能清能院自主研发的新型二氧化碳捕集溶剂和工艺技术,建成世界首套燃气烟气2,000吨/年CO2捕集装置,打造全球首个燃气烟气CO2捕集技术国际测试平台,为应对气候变化、实现碳中和目标贡献华能方案。该装置于2023年7月正式进入运行阶段,已实现700小时稳定运行。
(3)华能陇东基地150万吨/年先进低能耗碳捕集示范工程

华能陇东能源基地燃煤电厂150万吨/年碳捕集利用与封存项目-全厂鸟瞰图(全球规模最大的燃煤电厂碳捕集利用与封存项目)
本项目依托华能正宁电厂新建2×1000MW燃煤机组,拟于2024年底建设示范捕集能力为150万吨/年的CCUS全流程工程项目,2022年2月取得国家发改委揭榜挂帅项目立项批复,2022年5月入选2021年度能源领域首台(套)重大技术装备(项目)名单。
本项目实现核心设备完全国产化,关键技术指标达到国际领先水平,建成后将成为世界最大的燃煤电厂碳捕集示范工程。成为华能CCUS技术品牌的典型案例,为品牌传播和推广提供样板,推动CCUS技术发展成为我国能源转型和战略科技力量的重要组成部分。
(4)中国首部碳捕集领域国际标准ISO 27927

中国首部碳捕集领域国际标准ISO 27927,目前已进入DIS稿阶段
碳捕集吸收溶液的开发是燃烧后二氧化碳捕集技术研发的核心工作之一,自2007年以来,中国华能陆续开发了具有完全自主知识产权的商品化“HNC1~HNC6”系列和“相变型”等多个二氧化碳吸收溶剂。ISO 27927标准规范了燃烧后二氧化碳捕集采用的吸收溶液的表征方式和关键性能参数,可以指导企业、工厂、政府、学术研究机构等开展碳捕集吸收材料的生产研发,对全球CCUS领域的科学研究、工程建设和运行管理具有重要指导意义。
由团队牵头制定的国际标准ISO 27927《燃烧后CO2捕集吸收溶液的关键性能指标及测试方法》,实现了我国碳捕集领域在国际标准工作上“零”的突破,目前已进入DIS稿投票阶段。待标准正式发布后,将为全球燃烧后碳捕集工艺提供技术规范和评价依据。
三、所获荣誉
工作室拥有多个国家级CCUS产业技术平台,建成了多个首台套的碳捕集装置、COAP装置和地热开发示范项目等,是国资委CCUS原创技术策源地、中央企业CCUS创新联合体、国家科技部“高效灵活煤电及碳捕集利用封存全国重点实验室”、国家发改委揭榜挂帅项目的承担团队,团队累计获授权专利300余项,发表论文100余篇,获得中国专利金奖1项、中国电力科学技术奖一等奖2项、国家能源科技进步一等奖、北京市科学技术二等奖、全国电力职工技术成果奖2项等国内荣誉;获得日内瓦发明展金奖、联合国环境友好示范奖、CO2捕集利用与封存技术杰出贡献奖等国际荣誉,涌现了全国劳动模范、全国优秀共产党员、党的二十大候选代表郜时旺同志等先进代表。

工作室拥有的多个国家级CCUS产业技术平台

华能“一种多级分流再生的二氧化碳捕集系统与工艺”荣获中国专利金奖(我国CCUS领域首个中国专利奖金奖)

2024年4月,中国华能研发的“一种二氧化碳捕集溶液强化再生系统与方法”在4月举办的日内瓦国际发明展上荣获日内瓦国际发明金奖
四、联系方式
地 址:北京市昌平区北七家镇未来科技城南区华能创新楼A楼
联 系 人:郜时旺
联系方式:18510500210
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